強(qiáng)度失效材料力學(xué)

1、強(qiáng)度失效材料力學(xué) 7-1 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 三種拉伸應(yīng)力三種拉伸應(yīng)力- -應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線 單向壓縮應(yīng)力狀態(tài)下材料的力學(xué)行為單向壓縮應(yīng)力狀態(tài)下材料的力學(xué)行為 單向應(yīng)力狀態(tài)下材料的失效判據(jù)單向應(yīng)力狀態(tài)下材料的失效判據(jù) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 脆性材料脆性材料 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 韌性金屬材料韌性金屬材料 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 聚合物聚合物 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 屈服行為 屈服行為 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 屈服行為 屈服行為 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 硬化與軟化行為 硬化與軟化行為 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 硬化與軟化行為 硬化與軟化行為 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 斷裂行為 斷裂行為 強(qiáng)度失效材料力學(xué) %100 o ou l ll 韌性指標(biāo)韌

2、性指標(biāo) 脆性材料 韌性金屬材料 延伸率延伸率 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 卸載與重新加載行為 卸載與重新加載行為 卸載卸載 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 卸載與再加載行為 卸載與再加載行為 再加載再加載 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 7-27-2 失效的概念與分類失效的概念與分類 材料的力學(xué)行為使構(gòu)件喪式正常功能的現(xiàn)象 構(gòu)件失效 失效分類失效分類 強(qiáng)度失效材料力學(xué) max= = b max= = s 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 7-3 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 常溫靜載下的失效靜載下的失效 (1) 屈屈 服服 (2) 斷斷 裂裂 無裂紋體無裂紋體 含裂紋體含裂紋體 (Failure by L

3、ost Strength) 由于斷裂由于斷裂(Rupture)或屈服或屈服(Yield)引起的失效引起的失效 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 7-4 o maxmax 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 2 31 max 22 s o 3 o 1 o max 1 2 3 = s 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 2 31 max 22 s o 3 o 1 o max 1 2 3 = s s31 s s 31 n 強(qiáng)度失效材料力學(xué) s31 強(qiáng)度失效材料力學(xué) o dd vv 強(qiáng)度失效材料力學(xué) o dd vv 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 1 2 3 = s 2 13 2 32 2 21d )()()( 6 1 E v 2 s o d 3 1 E v 強(qiáng)度失

4、效材料力學(xué) s 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 s s 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 n 強(qiáng)度失效材料力學(xué) s 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 s 22 平面應(yīng)力狀態(tài)下畸變能準(zhǔn)則的幾何表示 s s 0. 5s 0. 577s 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 無裂紋體的斷裂準(zhǔn)則無裂紋體的斷裂準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則 (Maximum Tensile-Stress Criterion) )0( 1 o maxmax 無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài)無論材料處于什么應(yīng)力狀態(tài), , 只要產(chǎn)生只要產(chǎn)生 脆性斷裂脆性斷裂, , 都是由于微元最大拉力達(dá)到了都是

5、由于微元最大拉力達(dá)到了 一個(gè)共同的極限值。一個(gè)共同的極限值。 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 1 2 3 = b b o max ) 0( 11max 無裂紋體的斷裂準(zhǔn)則無裂紋體的斷裂準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則最大拉應(yīng)力準(zhǔn)則 強(qiáng)度失效材料力學(xué) b1 b b 1 n 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 應(yīng)力集中因數(shù)應(yīng)力集中因數(shù) K= max/ avg 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 應(yīng)力集中因數(shù)應(yīng)力集中因數(shù) K 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 2 a r x y aK r K r K r K xy y x 2 3 cos 2 cos 2 sin 2 ) 2 3 sin 2 sin1 ( 2 cos 2 ) 2 3 sin 2 sin1 ( 2

6、cos 2 I I I I 名義應(yīng)力名義應(yīng)力 xyyx ,0r， 強(qiáng)度失效材料力學(xué) KI KIC 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 莫爾準(zhǔn)則莫爾準(zhǔn)則 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 2 13 2 32 2 214r )()()( 2 1 )( 4 s 313r )( 3 s 11r )( 1 s 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 其次確定主應(yīng)力其次確定主應(yīng)力 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 例例 題題 一一 2 2 4 2 1 2 xyyx yx 2 2 4 2 1 2 xyyx yx 0 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 和和 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 = 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 例題7-5 25 40 80 已知：s=250Mpa 求：安全系數(shù) 解：1。求主應(yīng)力 8040 25 2。 最大切應(yīng)力準(zhǔn) 則的安全系數(shù) 3?；兡軠?zhǔn)則 的安全系數(shù) s 2 13 2 32 2 21 )()()( 2 1 s31 強(qiáng)度失效材料力學(xué) s s 85 45 0 T H M 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 關(guān)于失效的幾點(diǎn)結(jié)論關(guān)于失效的幾點(diǎn)結(jié)論 關(guān)于設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的應(yīng)用關(guān)于設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的應(yīng)用 失效分析的重要性失效分析的重要性 7-8 結(jié)論和討論 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 第二 要區(qū)分構(gòu)件失效和結(jié)構(gòu)失效 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué) 強(qiáng)度失效材料力學(xué)